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初中物理粤沪版八年级下册6 探究滑轮的作用课时训练
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这是一份初中物理粤沪版八年级下册6 探究滑轮的作用课时训练，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f
3．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2B．F1大于F3C．F1等于F2D．F2小于F3
4．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）
A．竖直匀速提升0.5N的钩码B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码D．竖直匀速提升2.0N的钩码
5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（ ）
A．1个定滑轮和1个动滑轮B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮D．2个定滑轮和1个动滑轮
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3
二、填空题
7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）
①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______ ，F越大。
②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。
9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是 ________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为 ________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下 _________m。
10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。
11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N。
12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
三、作图题
13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡
14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．
( )
四、实验题
15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。
②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。
16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________
17．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；
（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。
五、计算题
19．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：
（1）物体A运动10s通过的路程s；
（2）滑轮所受重力的大小G轮。
20．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：
（1）物体所受的摩擦力f的大小；
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
实验次数
物重
弹簧测力计的示数
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
6.6 探究滑轮组的作用
一、单选题
1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
【答案】C
【解析】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f
【答案】C
【解析】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2B．F1大于F3C．F1等于F2D．F2小于F3
【答案】C
【解析】
使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。
故选C。
4．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）
A．竖直匀速提升0.5N的钩码B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码D．竖直匀速提升2.0N的钩码
【答案】A
【解析】
使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为
F＝(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（ ）
A．1个定滑轮和1个动滑轮B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮D．2个定滑轮和1个动滑轮
【答案】C
【解析】
滑轮组的效率为
由上式可知，拉着动滑轮的绳子的段数为
拉着一个动滑轮绳子段数最多有三段，所以要想让四段绳子拉着动滑轮，至少需要1个定滑轮两个动滑轮。
故选C。
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】
三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为
F1=f
第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为
综合可得
故选D。
二、填空题
7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
【答案】 轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【解析】
[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得
而，则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。
8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）
①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______ ，F越大。
②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。
【答案】 斜面与水平面的倾角相等时，小球所受重力G越大。 光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。
【解析】
[1] 由图（a）、（b）可知，倾角是相同的，由于G甲＜G乙 ，F1＜F2，所以可得出结论，当倾角相等时，小球所受重力G越大，F越大。
[2]由于（b）、（c）、（d）的小球都是一样的，所以重力G相同，由题中条件可知，随着倾角变大，拉力F也在变大，由此可得：光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。
9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是 ________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为 ________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下 _________m。
【答案】 定 10 2
【解析】
[1]由图可知，滑轮A的轴固定不动，故滑轮A是定滑轮。
[2]由图可知
若不计摩擦和滑轮重，的大小为
[3]要使重物上升1m，绳自由端移动的距离为
10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。
【答案】 2 1 4
【解析】
[1]不计绳重和动滑轮重、不计滑轮与绳间摩擦，物块与地面的摩擦力为f，则：甲滑轮为定滑轮，不省力，则
F1=f=2N
[2]乙滑轮为动滑轮，省一半的力，则
F2= f=1N
[3]丙滑轮为动滑轮，F3作用在动滑轮上，则滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即
F3=2f=4N
11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。
【答案】 60
【解析】
由图知，承担物重的绳子段数为n=2，人的拉力
人的拉力为60N。
12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
【答案】 动 省力 改变用力方向 小于
【解析】
[1] [2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，忽略滑轮自重能省一半的力，使用时相当于省力杠杆。
[3]甲不随货物升降的滑轮为定滑轮，甲滑轮的优点是改变用力方向。
[4] 图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。
三、作图题
13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡
【答案】
【解析】
由图示可知，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固定在动滑轮上，故作图如下：
14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．
( )
【答案】
【解析】
动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F1为绳子的拉力，方向向上，阻力F2为动滑轮和被提升物体重力的和，方向竖直向下;过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂l1．
如图所示：
四、实验题
15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。
②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。
【答案】 拉力的大小 拉力的方向 使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等
【解析】
①[1][2]从图中可看出，a、b、c三种情况，每次拉力的方向都不相同。可见小亮在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数变化情况。所以小亮是在探究所用拉力的大小与拉力方向的关系。
②[3]困为定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，所以虽然拉力方向变了，但力的大小不会改变。
16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________
【答案】 使用动滑轮提升重物时，可以省一半的力，但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提升相同重物时，拉力方向与竖直方向的夹角越大，拉力越大
【解析】
（1）[1]分析比较图（a）、（b）可知：物体和动滑轮的总重为2.2N，使用动滑轮时，拉力为1.1N，可见使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但不能改变用力方向。
（2）[2] 分析比较图（b）、（c）、（d）可知：使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大。
17．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
【答案】 省力 改变了用力的方向 费距离
【解析】
（1）[1]由表中的数据知，在丙中，拉力
故使用动滑轮的好处是省力。
（2）[2]由表中的数据知，在乙中，拉力
虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。
（3）[3]乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；
（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。
【答案】 2 二 动滑轮有重力 不考虑绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦力
【解析】
（1） [1][2][3]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，即
（2）[4]忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。即
五、计算题
19．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：
（1）物体A运动10s通过的路程s；
（2）滑轮所受重力的大小G轮。
【答案】（1）6m；（2）10N；
【解析】
解：（1）由图像可知，物体A运动10秒通过的路程s为6m。
（2）由 可知，滑轮所受重力的大小为
答：（1） 物体A运动10秒通过的路程s为6m；
（2）滑轮所受重力的大小G轮为10N。
20．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：
（1）物体所受的摩擦力f的大小；
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。
【答案】（1）20N；（2）4m
【解析】
解：（1）滑轮是动滑轮，不计滑轮自重和滑轮绳子间的摩擦，则拉力，则物体A与地面间的滑动摩擦力
f=2F=2×10N=20N
（2）物体移动的速度0.2m/s，则绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，为0.4m/s，所以绳子自由端在10秒内移动的距离为
s=vt=0.4m/s×10s=4m
答：（1）物体所受的摩擦力f的大小为20N。
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离为4m。钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
实验次数
物重
弹簧测力计的示数
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f
3．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2B．F1大于F3C．F1等于F2D．F2小于F3
4．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）
A．竖直匀速提升0.5N的钩码B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码D．竖直匀速提升2.0N的钩码
5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（ ）
A．1个定滑轮和1个动滑轮B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮D．2个定滑轮和1个动滑轮
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3
二、填空题
7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）
①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______ ，F越大。
②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。
9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是 ________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为 ________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下 _________m。
10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。
11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N。
12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
三、作图题
13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡
14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．
( )
四、实验题
15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。
②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。
16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________
17．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；
（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。
五、计算题
19．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：
（1）物体A运动10s通过的路程s；
（2）滑轮所受重力的大小G轮。
20．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：
（1）物体所受的摩擦力f的大小；
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
实验次数
物重
弹簧测力计的示数
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
6.6 探究滑轮组的作用
一、单选题
1．如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
【答案】C
【解析】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为
所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
2．在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）
A．0.5GB．2GC．0.5fD．2f
【答案】C
【解析】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
得
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（ ）
A．F1大于F2B．F1大于F3C．F1等于F2D．F2小于F3
【答案】C
【解析】
使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。
故选C。
4．利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）
A．竖直匀速提升0.5N的钩码B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码D．竖直匀速提升2.0N的钩码
【答案】A
【解析】
使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为
F＝(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
5．用一个机械效率为70%的滑轮组，将重为2240N的重物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组至少由组成（ ）
A．1个定滑轮和1个动滑轮B．2个定滑轮和2个动滑轮
C．1个定滑轮和2个动滑轮D．2个定滑轮和1个动滑轮
【答案】C
【解析】
滑轮组的效率为
由上式可知，拉着动滑轮的绳子的段数为
拉着一个动滑轮绳子段数最多有三段，所以要想让四段绳子拉着动滑轮，至少需要1个定滑轮两个动滑轮。
故选C。
6．如图所示，三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的关系是（ ）
A．F1＞F2＞F3B．F1＜F2＜F3C．F2＞F1＞F3D．F2＜F1＜F3
【答案】D
【解析】
三幅图物体重力与接触面粗糙程度相同，则与地面摩擦力相同，第一幅图为定滑轮，只改变力的方向，则拉力为
F1=f
第二三幅图为动滑轮，根据绳子段数关系可知，拉力分别为
综合可得
故选D。
二、填空题
7．在使用滑轮时，______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆，所以使用它可以省______力，但不能改变______。
【答案】 轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【解析】
[1]根据滑轮工作时的特点，动滑轮是指工作时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示，当F竖直向上拉时，动滑轮与物体一起向上运动，故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆，阻力的力臂为圆的半径OB，动力臂的力臂为圆的直径BA，根据杠杆平衡条件可得
而，则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，所以使用它可以省一增力。
8．为了探究小球静止在斜面上时，沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关，小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图（a）、（b）进行实验，然后改变斜面与水平面的倾角继续实验，如图（c）、（d）所示。（G甲＜G乙，θ1＜θ2＜θ3，F1＜F2＜F3＜F4）
①由图（a）、（b）及相关条件可得出的初步结论是：光滑小球静止在斜面上时，______ ，F越大。
②由图8（b）、（c）、（d）及相关条件可得出的初步结论是：______。
【答案】 斜面与水平面的倾角相等时，小球所受重力G越大。 光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。
【解析】
[1] 由图（a）、（b）可知，倾角是相同的，由于G甲＜G乙 ，F1＜F2，所以可得出结论，当倾角相等时，小球所受重力G越大，F越大。
[2]由于（b）、（c）、（d）的小球都是一样的，所以重力G相同，由题中条件可知，随着倾角变大，拉力F也在变大，由此可得：光滑小球静止在斜面上时，小球所受重力G相等时，斜面与水平面的倾角越大，F越大。
9．两个滑轮组合后匀速提升重20N的物体，如图所示，其中A是 ________滑轮；若不计摩擦和滑轮重，的大小为 ________N；要使重物上升1m，绳子自由端应拉下 _________m。
【答案】 定 10 2
【解析】
[1]由图可知，滑轮A的轴固定不动，故滑轮A是定滑轮。
[2]由图可知
若不计摩擦和滑轮重，的大小为
[3]要使重物上升1m，绳自由端移动的距离为
10．如图所示，用不同方法利用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动，若物体与地面间的摩擦力为2N。则拉力大小分别为F1=______N，F2=______N，F3=______N。
【答案】 2 1 4
【解析】
[1]不计绳重和动滑轮重、不计滑轮与绳间摩擦，物块与地面的摩擦力为f，则：甲滑轮为定滑轮，不省力，则
F1=f=2N
[2]乙滑轮为动滑轮，省一半的力，则
F2= f=1N
[3]丙滑轮为动滑轮，F3作用在动滑轮上，则滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3，即
F3=2f=4N
11．大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。
【答案】 60
【解析】
由图知，承担物重的绳子段数为n=2，人的拉力
人的拉力为60N。
12．如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个重物，其中乙为_______ 滑轮，使用时相当于_______杠杆，使用甲滑轮的优点是_______ ；若不计滑轮重力及摩擦，且拉力F1=F2，则GA ________GB（选填“小于”“等于” 或“大于”）。
【答案】 动 省力 改变用力方向 小于
【解析】
[1] [2]乙滑轮随货物一起升降，为动滑轮，忽略滑轮自重能省一半的力，使用时相当于省力杠杆。
[3]甲不随货物升降的滑轮为定滑轮，甲滑轮的优点是改变用力方向。
[4] 图中甲滑轮位置固定不变，是定滑轮，不计滑轮重力及摩擦时，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所以F1等于GA；图中乙滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，不计滑轮重力及摩擦时，使用动滑轮能省一半的力，故F2小于GB。因为F1=F2，则GA小于GB。
三、作图题
13．请在图中画出绳子的绕法，使滑轮组达到最省力的效果｡
【答案】
【解析】
由图示可知，此滑轮组绕线时，可将绳子固定在定滑轮上，此时承重绳子为2根；还可将绳子固定在动滑轮上，此时承重绳子为3根。要使滑轮组最省力，应将绳子固定在动滑轮上，故作图如下：
14．如图所示用该滑轮匀速向上提升重物，请在图中标出该滑轮的支点O，动力臂l1和阻力F2．
( )
【答案】
【解析】
动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上，动力F1为绳子的拉力，方向向上，阻力F2为动滑轮和被提升物体重力的和，方向竖直向下;过支点O向动力作用线画垂线，就得到动力臂l1．
如图所示：
四、实验题
15．小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容。
①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，_________与_________的关系。
②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：__________。
【答案】 拉力的大小 拉力的方向 使用定滑轮匀速提起同一物体，沿各个方向的拉力大小都相等
【解析】
①[1][2]从图中可看出，a、b、c三种情况，每次拉力的方向都不相同。可见小亮在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数变化情况。所以小亮是在探究所用拉力的大小与拉力方向的关系。
②[3]困为定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，所以虽然拉力方向变了，但力的大小不会改变。
16．某同学研究动滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
（1）比较（a）、（b）两图可知：________；、
（2）比较（b）、（c）、（d）三图可知：_________
【答案】 使用动滑轮提升重物时，可以省一半的力，但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提升相同重物时，拉力方向与竖直方向的夹角越大，拉力越大
【解析】
（1）[1]分析比较图（a）、（b）可知：物体和动滑轮的总重为2.2N，使用动滑轮时，拉力为1.1N，可见使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但不能改变用力方向。
（2）[2] 分析比较图（b）、（c）、（d）可知：使用动滑轮匀速提起相同钩码，可以省力，但拉力与竖直方向夹角越大，拉力越大。
17．如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是______；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______；
【答案】 省力 改变了用力的方向 费距离
【解析】
（1）[1]由表中的数据知，在丙中，拉力
故使用动滑轮的好处是省力。
（2）[2]由表中的数据知，在乙中，拉力
虽然拉力与物重相等，但是向下用力，故使定滑轮的好处可以改变用力的方向。
（3）[3]乙测力计移动距离为0.2m，丙测力计移动距离为0.4m，故使用动滑轮费距离。
18．做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中有______段绳承担动滑轮，弹簧测力计示数应为物重的______分之一，但出现了上表中这样结果的主要原因是______；
（2）除上述原因之外，还应满足什么条件时，“使用动滑轮能省一半的力”______。
【答案】 2 二 动滑轮有重力 不考虑绳子重力和绳子与滑轮间的摩擦力
【解析】
（1） [1][2][3]用动滑轮提升重物时，相当于两段绳子对动滑轮施加竖直向上的拉力，在忽略动滑轮和绳子重力以及绳子与滑轮间的摩擦力时，绳子自由端（弹簧测力计）拉力等于物体重力一半，即
（2）[4]忽略绳子与滑轮间的摩擦力，匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于轮的直径时，才能有“使用动滑轮能省一半的力”。即
五、计算题
19．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100N的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190N的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的图像如图所示。求：
（1）物体A运动10s通过的路程s；
（2）滑轮所受重力的大小G轮。
【答案】（1）6m；（2）10N；
【解析】
解：（1）由图像可知，物体A运动10秒通过的路程s为6m。
（2）由 可知，滑轮所受重力的大小为
答：（1） 物体A运动10秒通过的路程s为6m；
（2）滑轮所受重力的大小G轮为10N。
20．如图所示，重为100牛的物体在水平方向上以0.2米/秒的速度做匀速直线运动，若绳子自由端所受拉力F为10牛，（不计绳与滑轮的摩擦），求：
（1）物体所受的摩擦力f的大小；
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离。
【答案】（1）20N；（2）4m
【解析】
解：（1）滑轮是动滑轮，不计滑轮自重和滑轮绳子间的摩擦，则拉力，则物体A与地面间的滑动摩擦力
f=2F=2×10N=20N
（2）物体移动的速度0.2m/s，则绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，为0.4m/s，所以绳子自由端在10秒内移动的距离为
s=vt=0.4m/s×10s=4m
答：（1）物体所受的摩擦力f的大小为20N。
（2）绳子自由端在10秒内移动的距离为4m。钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离S/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
实验次数
物重
弹簧测力计的示数
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
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